热能工程(印).doc

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1、热能工程（可再生能源）专业生产实习实习报告姓名：李亚绪学号：生产实习时间：2012.6.182012.6.28目录一 清华阳光公司总况1历史发展、主要产品、自动化生产线1大型生产基地、组织研发体系、服务体系2二 太阳能热水器原理及主要构成2工作原理2主要部件4三 集热管的工艺流程及主要工艺4工艺流程4生产设备、操作步骤6四 热水器生产工艺流程及主要工艺9工艺流程9生产设备、主要工序10五 集热管的测试方法、测试流程及标准10测试方法、测试流程、相关标准10六 集热器的测试方法、测试流程及标准11测试方法11测试流程、相关标准11七 生产实习心得、体会及建议11一 清华阳光公司总况(一) 历史发

2、展上世纪70年代末，北京清华阳光首席科学家殷志强教授在清华大学电子工程系开始进行太阳能热利用技术的研究。1984年，殷志强教授发明“磁控溅射渐变铝氮/铝太阳选择性吸收涂层”，使太阳能集热管的大规模生产和商业化应用成为可能，直接催生了我国太阳能热水器市场的形成。清华阳光在世界上发明的渐变“Al-N/Al”选择性吸收涂层技术，以出色的性能，奠定了中国太阳能热利用行业大发展的基础。作为技术原创者，经过不懈努力，殷志强教授领导清华阳光研发团队奉献出“晒乐”新一代强热型全玻璃真空太阳集热管紫金管。以其超强性能，被国际太阳能界誉为“东方魔管”。2004年，第二代全玻璃真空太阳集热管“紫金TT”管诞生，采用

3、“Tri-Tube”管中管技术与紫金超限涂层两大尖端技术，全面淘汰传统大管，引领太阳能热利用进入一个全新的时代。近年来，清华阳光继续保持在自主创新上的优良传统，并独家推出冠中冠系列产品、金刚系列以及双核舱系列产品，拉开了太阳能热水器升级换代的帷幕。高端分离式太阳热水系统，为全行业顶级产品，使建筑景观与人文环境完美结合。公司目前已建成世界上规模首屈一指的全玻璃真空集热管生产基地和国际领先的太阳能热水器自动化生产线。(二) 主要产品1. 太阳能热水器 2. 空气源热泵 3. 节能礼品/光电产品 4. 真空集热管 5. 地板采暖/空调 6. 控制器 7. 纯水机(三) 自动化生产线清华阳光公司具有年

4、产1000万支全玻璃真空太阳集热管生产能力，先后完成了玻璃管拉封线、自动退火线、单靶磁控镀膜机及自动监控系统、真空排气台及计算机集中监控系统等一系列关键设备和工艺的研制，拥有全玻璃真空太阳集热管的核心技术、生产设备、生产工艺、质量检测、测试方法等一整套完整的知识产权。 (四) 大型生产基地清华阳光热水器生产基地具备年产30万台的生产能力。在该基地，清华阳光率先完成直插式全玻璃真空管太阳能热水器的世界首次定型；建成国内第一条太阳能热水器自动化生产流水线，实现规模化、自动化生产。清华阳光集热管生产基地于2003年投资建成的清华阳光真空集热管生产基地占地面积近100亩，年生产能力达1000万支集热管

5、，是迄今为止世界最大的真空管生产基地。该基地集立体仓库、天然气站、电站于一体，对机械设备、生产工人等进行了系统的资源整合，设备改造及设备更新，使机械化程度大大提高。(五) 组织研发体系清华阳光公司以清华大学雄厚的科技和人才资源为依托，着眼于整个新能源领域的全面研发，建成了一支老中青相结合的强大研发队伍，持续进行新技术的发明创造和新产品的研发。公司坚持以追求技术原创为企业核心竞争力，除继续保持在太阳能光热应用领域的技术制高点外，同时强势介入光电产品和空气源热泵等节能型产品的研发，并加快太阳能向工业、精细化工、农业、海水淡化以及制药等产业进军的步伐。(六) 服务体系清华阳光公司严格执行ISO900

6、1:2000标准质量管理体系，始终以消费者为关注焦点，在注重产品开发、生产制造、包装运输等售前环节的同时，同样注重在安装方式、安装材料、用户登记、售后回访、巡检维修等环节制定统一的标准和规范，督促经销人员严格按照售后服务标准和产品质量承诺服务于消费者。清华阳光公司售后服务投诉中心有着“接受用户投诉”和“监督代理服务”双重责任，中心的工作人员会对每一个消费者的投诉认真记录并及时反馈。二 太阳能热水器原理及主要构成(一) 工作原理太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，目前真

7、空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。真空管工作原理，如图1所示。图1 集热原理图1. 吸热过程 太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。而平板式热水器，一般为分体式热水器，介质在集热板内因热虹吸自然循

8、环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换（夹套或盘管）将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。2. 循环管路家用太阳能热水器通常按自然循环方式工作，没有外在的动力。真空管式太阳能热水器为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水器通过自来水的压力（称为顶水）提供动力。而太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水器集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。3顶水式使用过程 平板式太阳能热水器为顶水方式工作，真空管太阳能热水器也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是

9、安装高度不高时，其特点是使用过程中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。顶水工作方式的太阳能热水器比重力式热水器成本大，价格高。(二) 主要部件太阳能热水器是由集热部件（真空管式为真空集热管，平板式为平板集热器）、保温水箱、支架、连接管道、控制部件等组成，如图2所示。图2 太阳能热水器结构图1水箱外壳 2保温层 3水箱内胆 4排气溢流孔 5密封胶圈 6外水箱端盖 7防尘圈 8电加热器预留孔 9集热管 10进出水孔 11漫反射板 12护罩尾托 13支架三 集热管的工艺流程及主要工艺(一) 工艺流程太阳热水器全玻璃真空集热管是由两根玻璃管(外管与内管,见图2)、内管外

10、表面吸收膜层、支撑架、消气剂及封口和排气等工艺组成。其工艺流程如下。图3 全玻璃真空太阳集热管结构图1、 外玻璃管；2、内玻璃管；3、真空；4、选择性吸收图层；5、有支架的消气器图4 清洗玻璃管图5 对真空管镀膜图6 对真空管进行环封图7 对真空管抽真空(二) 生产设备双腔多靶自动连续镀膜机、内外管全自动封口机、玻璃热管工质自动灌注机、内管外管自动清洗机、吸气剂自动烤消机、冷凝端对接机(三) 操作步骤1、璃管的初洗工艺 先把清洗池清洗干净，包括池子四周。 将放管子的小车清洗干净。 为避免擦伤管子，玻璃管应放在小车的木板或胶板上，松开管子的绳子，顺序放在清洗池中，严禁不解绳子，中间抽取。 在清洗

11、池中洗去灰尘和污垢，放在小车上沥干。 烘干后送去下料。2、玻璃的下料工艺首先必须检查管子的外伤，包括气泡、裂纹、划伤及平直度等，挑选合格管子下料。下料采用炸管方法，一种为电阻丝加热炸管，另一种为煤气炸管。无论哪种方法，其炸口必须平整，无马蹄形斜面。3、封圆底工艺对下好料的管子进行封圆底有两种工艺： 煤气调好后自动进行封圆底。 人工转动的煤气封圆底。要求封出的圆底光滑、管底不能太薄，要厚薄均匀对称。4、玻璃管二次清洗洗管子前把清洗槽洗干净，检查去离子水的电阻率在5MfIcm左右，低于3MQcm最好不用。 操作工必须穿工作服、雨鞋、围裙、手套。 把不合格的管子挑出，然后在清洗槽中清洗，再在自来水槽

12、中漂洗，最后在去离子水槽中漂洗，取出装在小车上，最好再用去离子水喷淋一次。5、玻璃管烘干清洗好的管子装在小车上沥干后送进烘箱，在120-150。C温度下烘12h后，自然冷却后取出。如生产有条件烘烤温度400也可。6、镀吸收膜首先把镀膜机扩散泵抽真空到5Pa左右预热115h，开炉门把管子装入工件架上，转动无碰撞，平稳后，关炉门。炉膛抽真空到5Pa左右，再用扩散泵抽到110-2Pa(或710-3 Pa)，把反应气体工艺流量输入微型计算机内，检查氩气及反应气体的气并有无漏气后，打开总阀门并调节低压在0102MPa，检查水、电、气无误后，炉内抽真空到1 x 10-2Pa后，开转动架电源，通人氩气到需要

13、压强(一般为0106Pa)后，开溅射电源镀膜，稳定后开计算机程序，直到程序走完到最后l0s左右，停止溅射。关高真空阀，充气取出镀好的管子，检查膜合格后送去车床封口。7、 清洗支撑架及焊消气剂8、 玻璃管口封接已镀膜的管子，带消气剂的支撑架一起装入外玻璃管后，在车床上火焰封接。要求封口不偏、斜，光滑，无裂纹不漏气。9、 检漏把封接好的玻璃真空集热管在检验台装好后，抽真空在l0Pa左右，用火花检漏仪检查，如漏返工封接，合格管送排气台或送退火炉退火。10、真空排气把封接好的管子装入排气台架子上，抽预真空检漏，若漏重装。扩散泵腔体抽到l0Pa左右，加热3040min，使排气台装管子部分抽真空到5Pa左

14、右开扩散泵高阀，抽空到10-1Pa后，再加热排气台，温度在150左右有明显的放气必须保温5l0min，等真空回升后再加热到所需排气温度380420，直到10-3 Pa后排气台停止加热，封死排气管自然冷却后，取下管子送烤消。11、 烤消气剂 高频炉必须先通冷却水。 检查灯和高压电位器是否在零位。 合上总开关，调节参数，等预热后，烤消。12、 退火玻璃真空集热管可有两种退火程序，一种在排气前退火，另一种在排气后退火都可，由厂家决定，但必须把封口的内应力消除到允许内应值。13、 外表整体检查合格后，装箱入库四 热水器生产工艺流程及主要工艺(一) 工艺流程热水器的加工主要经过：下料 冲压 焊接 表面处

15、理 保温 总装 成品入库图8 太阳能热水器生产工艺流程图(二) 生产设备1、自动气动封撇卷压多用机 2、全自动气动封盖机 3、卷圆机4、电脑脉冲缝环焊多用机 5、自动氩弧缝焊机 6、自动氩弧环焊机7、双动压力机 8、四缸气动压筋机 9、脚踩剪板机 10、气动剪板机(三) 主要工序1、下料下料主要通过数控的CNC开卷线横剪为所需尺寸板料，再用剪板机剪为条料用于加工支架，桶盖则为压力机落料。铝合金下料工序主要是用切铝机加工。2、典型工件内桶皮加工流程仓管下料冲真空管孔冲下置孔冲浮球孔浮球孔翻边下置孔翻边压45度压平真空管孔翻边3、外桶皮加工流程仓管下料冲真空管孔冲下置孔冲浮球孔浮球孔翻边下置孔翻边

16、压水晶标池、压防伪标冲环带孔真空管孔翻边4、发泡太阳能热水器水箱发泡工艺分为预热、发泡、熟化三部分。预热部分包括模具预热和工件预热，预热温度45,工件预热部分先对内胆预热，外皮装配后再对外皮预热。发泡部分包括注料和保压，在注料工序采取定量注料，根据水箱规格按需求量进行注料。充气保压是按着规定给内胆充气目的是避免内胆出现内变。注料部分的模具保温线体下加热温度45或不加热（最后试验工位段的降温情况）。保压部分模具和工件采用棚式加热温度45。熟化部分包括升温段、保温段和降温段三部分，保温方式采用天然气燃烧器进行加热。五 集热管的测试方法、测试流程及标准(一) 测试方法通过测试仪器、测试软件等相关测试

17、工具对集热管的性能进行测试分析。(二) 测试流程测试管长、管口等直观数值测试集热管热损系数测试半球发射比测试其他热性能(三) 相关标准GB/T 17049 全玻璃真空太阳集热管六 集热器的测试方法、测试流程及标准(一) 测试方法通过实验的方式对太阳能集热器热性能进行测试分析，测试系统通常分为闭式和开式。(二) 测试流程开启实验仪器，定时监测，得到太阳能集热器瞬时效率曲线的修正-入射角修正系数，之后对集热器有效热容和时间常数进行测定分析。(三) 相关标准GB/T 17581 真空管太阳集热器七 生产实习心得、体会及建议为期七天的实习很快就过去了，这次实习为我们下面学习专业课的知识打下了很好的基础

18、，还使我们学到很多在书本中学不到的知识。在清华阳光能源有限责任公司的实习中，首先，我们在工人师傅的指导下，自己动手组装了一台太阳能热水器，这使我们对太阳能热水器的结构有了大体的认识。接下来，我们参观了太阳能热水器的真空管和水箱的具体生产过程，对太阳能热水器及真空管的结构有了更深入地了解。最后我们学习了集热器的测试方法和热水器的测试方法，知道了怎么样判断一个热水器的是否为合格的产品，知道了怎么样评价一个热水器的性能。在实习过程中我们自己动手，参与了其中的两项工作：焊接消气剂的支架和安装吕翼到真空管内。两个看似比较简单的工作，真正操作起来也是需要一定的技巧和熟练程度的。在清华阳光公司实习过程中，我们深刻认识到：在企业中，创新、技术与质量是保证企业持续发展的关键。此外，在未来的生产过程中，机械化和自动化将会大大取代手工操作，大量的自动化生产线将会很大程度的提高生产效率和产品质量。总的来讲，这次实习使我们受益匪浅。在实习过程中，感谢指导老师和清华阳光的技术人员的细心讲解，我们的确学到了很多知识。我认为实习对今后的专业课的学习将会起到了非常大的作用，它使我们理论联系了实际，多角度地认识问题，提高了我们对专业的认知程度与兴趣，让今后的学习变得更加轻松。